(57)【要約】【課題】燃料消費の悪化を抑制しつつ、加速時においては速やかに過給圧を上昇すること。【解決手段】この内燃機関１００は、過給機であるターボチャージャー５０を備えるとともに車両に搭載されて前記車両の動力源となる。この内燃機関１００は、搭載される車両の運転者の加速意思を検出し、前記車両の加速前に運転者の加速意思を検出した場合には、前記車両に搭載されるオルタネータ６０、又は車両用空調装置６１ＡＣのコンプレッサ６１その他の補機を、前記内燃機関１００と接続する。そして、前記補機を内燃機関１００で駆動することにより、ターボチャージャー５０の過給圧を上昇させる。【選択図】        図１
2005299513.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
過給機を備えるとともに車両に搭載されて前記車両の動力源となる内燃機関であり、
前記車両の加速前に前記車両の運転者の加速意思を検出した場合には、前記車両に搭載される補機を駆動することによって負荷を増加させ、前記過給機の過給圧を上昇させることを特徴とする内燃機関。
【請求項２】
前記補機は発電機であることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関。
【請求項３】
前記車両の制動が解除されたときに、前記加速意思を検出したと判断することを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関。
【請求項４】
前記車両の加速開始を受けて、前記補機の駆動を停止することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の内燃機関。
【請求項５】
過給機を備えるとともに車両に搭載されて前記車両の動力源となる内燃機関を制御するものであって、
前記車両の運転者の加速意思を検出する加速意思検出部と、
前記加速意思検出部が前記車両の加速前に運転者の加速意思を検出した場合には、前記車両に搭載される補機を前記内燃機関で駆動させることにより前記過給機の過給圧を上昇させる過給圧上昇部と、
を含んで構成されることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項６】
加速意思検出部は、前記車両の制動が解除されたときに、前記加速意思を検出したと判断することを特徴とする請求項５に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項７】
加速意思検出部は、前記車両の加速開始を受けて、前記内燃機関による前記補機の駆動を停止することを特徴とする請求項５又は６に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項８】
過給機を備えるとともに車両に搭載されて前記車両の動力源となる内燃機関を制御するにあたり、
前記車両の運転者の加速意思を検出する手順と、
前記車両の加速前に運転者の加速意思を検出した場合には、前記車両に搭載される補機を前記内燃機関で駆動することにより前記過給機の過給圧を上昇させる手順と、
を含むことを特徴とする内燃機関の制御方法。
【請求項９】
前記車両の制動が解除されたときに、前記加速意思を検出したと判断することを特徴とする請求項８に記載の内燃機関の制御方法。
【請求項１０】
前記車両の加速開始を受けて、前記内燃機関による前記補機の駆動を停止することを特徴とする請求項８又は９に記載の内燃機関の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、過給機を備える内燃機関に関するものであり、さらに詳しくは、燃料消費の悪化を抑制しつつ、加速時においては速やかに過給圧を上昇できる内燃機関及び内燃機関の制御装置、並びに内燃機関の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の吸入空気量を過給機により増加させて、内燃機関から高い出力を得る技術が従来からよく知られている。内燃機関の排ガスを利用して過給機を駆動する、いわゆるターボチャージャーでは、一旦内燃機関の回転数が落ち込んだ後は、過給圧が上昇するまである程度の時間を要するという問題があった。これにより、例えば減速後再加速するような場合、過給圧が速やかに上昇しないことに起因して内燃機関の出力が速やかに上昇しない結果、ドライバビリティを悪化させるという問題があった。このような問題点を解決するため、特許文献１には、いわゆる電動アシストターボを用いて、電動機による過給が必要であると判断した場合、電動機を停止させる条件であっても強制的に電動機により過給する技術が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２６９１８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示された技術は、電動アシストを備えていない過給機に対しては適用できず、このような過給機を備える内燃機関に対しては上記問題を解決できない。この場合、機関回転数を上昇させることにより、過給機の過給圧を上昇させることもできるが、高回転、軽負荷の条件で内燃機関を運転することになるため、燃料消費率の悪い条件で内燃機関を運転することになり、燃費の悪化を招く。そこで、本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、燃料消費の悪化を抑制しつつ、加速時においては速やかに過給圧を上昇できる内燃機関及び内燃機関の制御装置、並びに内燃機関の制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る内燃機関は、過給機を備えるとともに車両に搭載されて前記車両の動力源となる内燃機関であり、前記車両の加速前に前記車両の運転者の加速意思を検出した場合には、前記車両に搭載される補機を駆動することによって負荷を増加させ、前記過給機の過給圧を上昇させることを特徴とする。
【０００６】
この内燃機関は、運転者の加速意思を検出した場合には、前記車両に搭載される補機を駆動することによって負荷を増加させ、過給圧を上昇させる。これにより、内燃機関は低回転、高負荷の運転条件で運転されるので、燃料消費率が良好な条件下で運転でき、燃料消費の悪化を抑制できる。また、負荷増加による内燃機関の出力増加分は補機により回収できるので、燃料消費の悪化を抑制できる。その結果、燃料消費の悪化を抑制しつつ、速やかに過給圧を上昇させて、加速性能を向上させることができる。
【０００７】
次の本発明に係る内燃機関は、前記内燃機関において、前記補機は発電機であることを特徴とする。
【０００８】
この内燃機関は、前記内燃機関の構成を備えるので、前記内燃機関と同様の作用、効果を奏する。さらにこの内燃機関では、補機に発電機を用いて、負荷増加による内燃機関の出力増加分を、使いやすい電気エネルギーとして回収するので、回収した内燃機関の出力増加分を使いやすい形で利用することができる。
【０００９】
次の本発明に係る内燃機関は、前記内燃機関において、前記車両の制動が解除されたときに、前記加速意思を検出したと判断することを特徴とする。
【００１０】
この内燃機関は、前記内燃機関の構成を備えるので、前記内燃機関と同様の作用、効果を奏する。さらにこの内燃機関では、車両の制動が解除されたときに、前記加速意思を検出したと判断するので、簡易かつ確実に加速意思を検出できる。
【００１１】
次の本発明に係る内燃機関は、前記内燃機関において、前記車両の加速開始を受けて、前記補機の駆動を停止することを特徴とする。
【００１２】
この内燃機関は、前記内燃機関の構成を備えるので、前記内燃機関と同様の作用、効果を奏する。さらにこの内燃機関では、車両の加速開始を受けて、前記内燃機関による前記補機の駆動を停止するので、燃料消費を抑えつつ、滑らかに加速へ移行できる。
【００１３】
次の本発明に係る内燃機関の制御装置は、過給機を備えるとともに車両に搭載されて前記車両の動力源となる内燃機関を制御するものであって、前記車両の運転者の加速意思を検出する加速意思検出部と、前記加速意思検出部が前記車両の加速前に運転者の加速意思を検出した場合には、前記車両に搭載される補機を前記内燃機関で駆動させることにより前記過給機の過給圧を上昇させる過給圧上昇部と、を含んで構成されることを特徴とする。
【００１４】
この内燃機関の制御装置は、運転者の加速意思を検出した場合には、車両に搭載される補機を内燃機関によって駆動させて内燃機関の負荷を増加させ、過給圧を上昇させる。これにより、内燃機関は低回転、高負荷の運転条件で運転されるので、燃料消費率が良好な条件下で運転でき、燃料消費の悪化を抑制できる。また、負荷増加による内燃機関の出力増加分は補機により回収できるので、燃料消費の悪化を抑制できる。その結果、燃料消費の悪化を抑制しつつ、速やかに過給圧を上昇させて、加速性能を向上させることができる。
【００１５】
次の本発明に係る内燃機関の制御装置は、前記内燃機関の制御装置において、加速意思検出部は、前記車両の制動が解除されたときに、前記加速意思を検出したと判断することを特徴とする。
【００１６】
この内燃機関の制御装置は、前記内燃機関の制御装置の構成を備えるので、前記内燃機関の制御装置と同様の作用、効果を奏する。さらにこの内燃機関の制御装置は、車両の制動が解除されたときに、前記加速意思を検出したと判断するので、簡易かつ確実に加速意思を検出できる。
【００１７】
次の本発明に係る内燃機関の制御装置は、前記内燃機関の制御装置において、加速意思検出部は、前記車両の加速開始を受けて、前記補機の駆動を停止することを特徴とする。
【００１８】
この内燃機関の制御装置は、前記内燃機関の制御装置の構成を備えるので、前記内燃機関の制御装置と同様の作用、効果を奏する。さらにこの内燃機関の制御装置では、車両の加速開始を受けて、前記補機の駆動を停止するので、燃料消費を抑えつつ、滑らかに加速へ移行できる。
【００１９】
次の本発明に係る内燃機関の制御方法は、過給機を備えるとともに車両に搭載されて前記車両の動力源となる内燃機関を制御するにあたり、前記車両の運転者の加速意思を検出する手順と、前記車両の加速前に運転者の加速意思を検出した場合には、前記車両に搭載される補機を前記内燃機関で駆動することにより前記過給機の過給圧を上昇させる手順と、を含むことを特徴とする。
【００２０】
この内燃機関の制御方法は、運転者の加速意思を検出した場合には、車両に搭載される補機を内燃機関によって駆動させて内燃機関の負荷を増加させ、過給圧を上昇させる。これにより、内燃機関は低回転、高負荷の運転条件で運転されるので、燃料消費率が良好な条件下で運転でき、燃料消費の悪化を抑制できる。また、負荷増加による内燃機関の出力増加分は補機により回収できるので、燃料消費の悪化を抑制できる。その結果、燃料消費の悪化を抑制しつつ、速やかに過給圧を上昇させて、加速性能を向上させることができる。
【００２１】
次の本発明に係る内燃機関の制御方法は、前記内燃機関の制御方法において、前記車両の制動が解除されたときに、前記加速意思を検出したと判断することを特徴とする。
【００２２】
この内燃機関の制御方法は、前記内燃機関の制御方法の構成を備えるので、前記内燃機関の制御方法と同様の作用、効果を奏する。さらにこの内燃機関の制御方法は、車両の制動が解除されたときに、前記加速意思を検出したと判断するので、簡易かつ確実に加速意思を検出できる。
【００２３】
次の本発明に係る内燃機関の制御方法は、前記内燃機関の制御方法において、前記車両の加速開始を受けて、前記内燃機関による前記補機の駆動を停止することを特徴とする。
【００２４】
この内燃機関の制御方法は、前記内燃機関の制御方法の構成を備えるので、前記内燃機関の制御方法と同様の作用、効果を奏する。さらにこの内燃機関の制御方法では、車両の加速開始を受けて、前記補機の駆動を停止するので、燃料消費を抑えつつ、滑らかに加速へ移行できる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明に係る内燃機関及び内燃機関の制御装置、並びに内燃機関の制御方法は、燃料消費の悪化を抑制しつつ、加速時においては速やかに過給圧を上昇できるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下に説明する実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、以下の実施例における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。また、本発明は、過給装置を備える内燃機関に対して好適に適用でき、特に乗用車やバス、あるいはトラック等の車両に搭載される内燃機関に対して好ましい。
【実施例１】
【００２７】
実施例１は、過給機を備えるとともに車両に搭載される内燃機関に関し、前記車両の加速前に前記車両の運転者の加速意思を検出したときには、前記内燃機関により前記車両に搭載される補機を駆動して前記内燃機関の出力を増加させ、これによって前記過給機の過給圧を増加させる点に特徴がある。まず、実施例１に係る内燃機関の構成を説明する。
【００２８】
図１は、実施例１に係る内燃機関及びこの内燃機関が搭載される車両の補機例を示す説明図である。図２は、実施例１に係る内燃機関が備える一つの気筒に関する断面図である。まず、図１、２を用いて、この実施例に係る内燃機関の構成について説明する。図１に示すように、実施例１に係る内燃機関１００は、４個の気筒１ｓを備えている。この内燃機関１００は、乗用車やトラックその他の車両に搭載され、前記車両の動力源となる。図２に示すように、気筒１ｓ内をピストン５が往復運動し、クランク軸６によってピストン５の往復運動が回転運動に変換される。このように、実施例１に係る内燃機関１００は、複数の気筒を備えるレシプロ式の内燃機関である。しかし、本発明は過給機を備える内燃機関であれば適用でき、単気筒、多気筒問わない。また、過給機を備えていれば、火花点火式、ディーゼル式いずれの内燃機関でも適用でき、さらには、ロータリー式の内燃機関でもよい。以下の実施例で説明する内燃機関１００は、レシプロ式の内燃機関であって、軽油等のディーゼル燃料を燃料として駆動されるディーゼル式の内燃機関である。
【００２９】
図２に示すように、内燃機関１００は、気筒１ｓの燃焼室１ｂ内へ、ディーゼル燃料を噴射する燃料噴射弁４を備える。この内燃機関１００は、いわゆる予備燃焼室を持たずに燃焼室１ｂ内へ直接燃料Ｆを噴射する、いわゆる直噴ディーゼル機関であるが、本発明の適用対象はこれに限られるものではない。燃料噴射弁４は、コモンレール４Ｄに取り付けられている。コモンレール４Ｄ内には高圧ポンプで加圧されたディーゼル燃料が満たされており、各燃料噴射弁４へコモンレール４Ｄ内の燃料が供給される。
【００３０】
また、内燃機関１００は、過給機としてターボチャージャー（以下ターボという）５０を備えている。ターボ５０は、圧縮機５１とタービン５３と、両者を連結する軸５２とを備えて構成される。タービン５３は、内燃機関１００の燃焼室１ｂ内で燃焼した後の排ガスＥｘにより駆動される。タービン５３と圧縮機５１とは軸５２で連結されているので、圧縮機５１はタービン５３により駆動される。タービン５３により駆動された圧縮機５１は、吸気通路２３から導入される空気Ａを圧縮して内燃機関１００の各気筒１ｓ内へ送り込む。
【００３１】
気筒１ｓの燃焼室１ｂ内には、内燃機関１００の負荷ＫＬや機関回転数ＮＥに応じた時期及び必要な量で燃料噴射弁４から燃料Ｆが噴射される。燃料噴射弁４から噴射された燃料Ｆは燃焼室１ｂ内で燃料噴霧Ｆｍを形成する。この燃料噴霧Ｆｍは、燃焼室１ｂ内の圧縮された高温の空気Ａにより自己着火し、燃焼する。なお、燃料Ｆは、吸気弁２が閉じている状態で、かつ内燃機関１００の圧縮行程で噴射されるが、図２においては、燃焼室１ｂ内への空気Ａの導入と燃料Ｆの噴射とを説明するため、説明の便宜上、実際とは異なる状態を示している。
【００３２】
燃料Ｆが燃焼する際に発生する圧力はピストン５に伝えられ、ピストン５を往復運動させる。ピストン５の往復運動はコネクティングロッド６ｃを介してクランク軸６に伝えられ、ここで回転運動に変換されて、内燃機関１００の出力として取り出される。燃焼後の燃料Ｆは排ガスＥｘとなり、排ガス弁３を通ってエキゾーストマニホールド９へ排出される。排ガスＥｘは、触媒２２で浄化されて空気中へ排出される。
【００３３】
内燃機関１００の運転は、エンジンＥＣＵ３０によって制御される。エンジンＥＣＵ３０は、アクセル開度センサ４６から取得したアクセル開度情報、及び回転数センサ４４から取得した機関回転数ＮＥとから、内燃機関１００の要求トルクＴｑを計算する。エンジンＥＣＵ３０は、この要求トルクＴｑに基づき、内燃機関１００の燃料噴射弁４から噴射する燃料Ｆの噴射量を決定する。このとき、エンジンＥＣＵ３０は、吸気温センサ４２や冷却水温センサ４１から吸入する空気Ａの温度や内燃機関１００の冷却水温を取得して、燃料Ｆの噴射量を補正する。そして、クランク角センサ４０から取得したクランク角情報に基づいて、燃料噴射弁４の燃料噴射時期を制御する。また、エンジンＥＣＵ３０は、ブレーキセンサ４３の信号を取得して、ブレーキの作動及び解除を判定する。これによって、実施例１においては、運転者の加速意思を検出する。
【００３４】
クランク軸６の出力は、減速機７で減速されてトルクが増大される。そして、クランク軸６の回転力によりドライブシャフト７ｏが駆動されて、内燃機関１００が搭載される車両を進行させる。また、クランク軸６は、この内燃機関１００が搭載される車両の補機を駆動する。ここでいう車両の補機とは、当該車両の運転上必要なすべての補機類を含む概念であり、内燃機関１００の運転上必要な補機類も含む。このような補機類としては、例えば図１に示すオルタネータ（交流発電機）６０や、車両用空調装置を構成するコンプレッサ６１がある。
【００３５】
次に、運転時の内燃機関１００について説明する。エアクリーナ２０でごみが取り除かれた空気Ａは、ターボ５０の圧縮機５１で圧縮された後、吸気通路２３を通ってインタークーラー２１で冷却される。インタークーラー２１で冷却された空気Ａは、インテークマニホールド８を通って各気筒１ｓの燃焼室１ｂ内へ送られる。各気筒１ｓの燃焼室１ｂ内へ送られた空気は、ピストン５が圧縮上死点へ向かって移動することにより４ＭＰａ以上に圧縮され、６００℃以上に昇温する。ここに、燃料噴射弁４からアクセル開度及び機関回転数に基づいて計算された燃料噴射量の燃料Ｆが噴射されて、燃焼する。燃料Ｆの燃焼圧力は、ピストン５、コネクティングロッド６ｃ及びクランク軸６によって回転運動に変換され、出力としてクランク軸６から取り出される。燃焼後の燃料Ｆは排ガスＥｘとなり、これは触媒２２で浄化されて空気中へ排出される。
【００３６】
次に、本発明が適用できる他の内燃機関の例について説明する。次の説明では、適宜図１を参照されたい。図３は、火花点火式の直噴内燃機関の一例を示す説明図である。この内燃機関１０１は、火花点火式のレシプロ式内燃機関であり、気筒１ｓの燃焼室１ｂ内へ直接燃料Ｆを噴射する、いわゆる直噴内燃機関である。この内燃機関１０１は、気筒１ｓの燃焼室１ｂ内へ直接燃料Ｆを噴射して燃料噴霧Ｆｍを形成する、直噴噴射弁４ｄｉを備える。この直噴噴射弁４ｄｉから内燃機関１０１の圧縮行程、あるいは吸気行程で燃料を噴射することにより、燃料Ｆを成層燃焼あるいは均質燃焼させて、内燃機関１０１を運転する。
【００３７】
ターボ５０で圧縮され、吸気通路２３を通ってインテークマニホールド８に導かれた空気Ａは、吸気弁２を通って燃焼室１ｂ内へ導入される。そして、直噴噴射弁４ｄｉから燃焼室１ｂ内へ導入された空気Ａへ燃料Ｆが噴射される。直噴噴射弁４ｄｉから噴射された燃料Ｆは、燃料噴霧Ｆｍとなって周囲の空気Ａを巻き込みながら混合気を形成する。点火プラグＳＰでこの混合気に着火することにより前記混合気を燃焼させる。前記混合気の燃焼圧力は、ピストン５に伝えられ、ピストン５を往復運動させる。ピストン５の往復運動はコネクティングロッド６ｃを介してクランク軸６に伝えられ、ここで回転運動に変換されて、内燃機関１０１の出力として取り出される。燃焼後の燃料Ｆは排ガスＥｘとなり、排ガス弁３を通って排ガス通路を構成するエキゾーストマニホールド９へ排出される。排ガスＥｘは、触媒２２で浄化されて空気中へ排出される。
【００３８】
内燃機関１０１の運転は、エンジンＥＣＵ３０により制御される。エンジンＥＣＵ３０は、アクセル開度センサ４６から取得したアクセル開度情報、エアフローセンサ４５から取得した吸入空気量、及び回転数センサ４４から取得した機関回転数ＮＥに基づいて、直噴噴射弁４ｄｉから噴射する燃料Ｆの噴射量を決定する。このとき、エンジンＥＣＵ３０は、吸気温センサ４２や冷却水温センサ４１から吸気温度や内燃機関１０１の水温を取得して、燃料Ｆの噴射量を補正する。そして、クランク角センサ４０から取得したクランク角情報に基づいて、直噴噴射弁４ｄｉの燃料噴射時期を制御する。また、エンジンＥＣＵ３０は、ブレーキセンサ４３の信号を取得して、ブレーキの作動及び解除を判定する。これによって、運転者の加速意思を検出する。
【００３９】
本発明の適用できる火花点火式内燃機関は、この内燃機関１０１に限られない。例えば、さらに、インテークマニホールド８内へ燃料を噴射するポート噴射弁４ｐｉを備える、いわゆるデュアル燃料噴射弁方式の火花点火式内燃機関に対しても本発明は適用できる。また、インテークマニホールド８内へ燃料を噴射するポート噴射弁４ｐｉのみを備える火花点火式内燃機関に対しても本発明は適用できる。
【００４０】
図４−１、図４−２は、火花点火式内燃機関における吸気量の制御手段の説明図である。図４−１には、吸気通路２３に電子スロットル弁２５を備えるものを示す。内燃機関１０１の出力を制御する場合には、アクセルの開度を調整することにより吸気通路２３の途中に設けられた電子スロットル弁２５のバタフライバルブ２５ｂの開度を調整する。これにより、内燃機関１０１の吸気量を調整するとともに燃料噴射量を調整して、内燃機関１０１の出力を制御する。電子スロットル弁２５は、アクセルの開度を回転角センサ２５ｃにより電気信号に変換し、この電気信号によりアクチュエータ２５ａでバタフライバルブ２５ｂを開閉するものである。電子スロットル弁２５を用いる場合は、エンジンＥＣＵ３０によりアクチュエータ２５ａの開度を直接調整して、内燃機関１０１のアイドリング回転数を一定に制御することができる。
【００４１】
図４−２には、吸気通路２３にワイヤー式のスロットル弁２５'を備えるものを示す。このスロットル弁２５'は、吸気通路２３にバイパス通路２８が設けられており、このバイパス通路２８には、ＩＳＣ（Idling Speed Control）バルブ２７が備えられている。内燃機関１０１がアイドリング状態のときには、バタフライバルブ２５ｂが閉じられる。そして、内燃機関１０１にはバイパス通路２８を通って空気が供給される。このとき、エンジンＥＣＵ３０がＩＳＣバルブ２７の開度を調整することにより、内燃機関１０１のアイドリング回転数を一定に制御する。
【００４２】
図５−１は、オルタネータの駆動部分を示す拡大図である。オルタネータ６０は、車両の走行中に、前記車両や内燃機関１００が必要とする電気を発生する。オルタネータ６０は、内燃機関１００のクランク軸６に取り付けられたクランク軸プーリ６ｐ、これに掛けられたベルト６ｂ、及びオルタネータプーリ６０ｐを介して駆動されて、三相の交流電気を発電する。このオルタネータ６０は、オルタネータプーリ６０ｐとオルタネータ駆動シャフト６０ｓとの間に、補機断続手段である電磁クラッチ６０ｃが内蔵されており、エンジンＥＣＵ３０からの指令により、両者を断続できるように構成される。発電の必要に応じて前記電磁クラッチ６０ｃを接続することにより、必要なときにオルタネータ６０から電力を発生させることができる。
【００４３】
オルタネータ６０で発電された三相交流電気は、レギュレータ６０Ｒで一定電圧の直流電気に変換されて、電装品に供給されたり、バッテリー６０Ｂを充電したりする。電装品としては、例えば、パワーウィンドウ、電動ミラー、電動式のパワーステアリング、車両用空調装置のファン等がある。火花点火式の内燃機関１０１であれば、点火プラグに電力を供給するイグニッションシステムがある。
【００４４】
図５−２は、コンプレッサの駆動部分を示す拡大図である。車両用空調装置６１ＡＣを構成するコンプレッサ６１は、内燃機関１００のクランク軸６に取り付けられたクランク軸プーリ６ｐ、これに掛けられたベルト６ｂ及びコンプレッサプーリ６１ｐを介して駆動される。そして、他の車両用空調装置構成部分６１Ｂに含まれる蒸発器から受け取った冷媒を圧縮して凝縮器へ圧送する。これにより、蒸発器で気化した液体を凝縮器で液体に戻して、冷房サイクルを実現する。
【００４５】
このコンプレッサ６１は、コンプレッサプーリ６１ｐとコンプレッサ駆動シャフト６１ｓとの間に、補機断続手段である電磁クラッチ６１ｃが内蔵されており、エンジンＥＣＵ３０からの指令により、両者を断続できるように構成される。車両用空調装置を使用する際に前記電磁クラッチ６１ｃを接続することにより、コンプレッサ６１を作動させて車両用空調装置を使用することができる。
【００４６】
次に、実施例１に係る内燃機関の制御装置について説明する。図６は、実施例１に係る内燃機関の制御装置の構成を示す説明図である。ここで、実施例１に係る内燃機関の制御方法は、本発明の内燃機関の制御装置１０によって実現できる。内燃機関の制御装置１０は、エンジンＥＣＵ３０に組み込まれて構成されている。なお、エンジンＥＣＵ３０とは別個に、この実施例に係る内燃機関の制御装置１０を用意し、これをエンジンＥＣＵ３０に接続してもよい。そして、この実施例に係る内燃機関の制御方法を実現するにあたっては、エンジンＥＣＵ３０が備える内燃機関１００等の制御機能を、前記内燃機関の制御装置１０が利用できるように構成してもよい。
【００４７】
内燃機関の制御装置１０は、加速意思検出部１１と、過給圧上昇部１２とを含んで構成される。これらが、この実施例に係る内燃機関の制御方法を実行する部分となる。加速意思検出部１１と、過給圧上昇部１２とは、内燃機関の制御装置１０の入出力ポート（Ｉ／Ｏ）１９を介して接続される。これにより、加速意思検出部１１と、過給圧上昇部１２とは、それぞれ双方向でデータをやり取りできるように構成される。なお、装置構成上の必要に応じて片方向でデータを送受信するように構成してもよい（以下同様）。
【００４８】
内燃機関の制御装置１０とエンジンＥＣＵ３０の処理部３０ｐと記憶部３０ｍとは、エンジンＥＣＵ３０に備えられる入出力ポート（Ｉ／Ｏ）１９を介して接続されており、これらの間で相互にデータをやり取りすることができる。これにより、内燃機関の制御装置１０はエンジンＥＣＵ３０が有する内燃機関１００等の負荷や機関回転数その他の内燃機関の運転制御データを取得したり、内燃機関の制御装置１０の制御をエンジンＥＣＵ３０の内燃機関の運転制御ルーチンに割り込ませたりすることができる。また、入出力ポート（Ｉ／Ｏ）１９には、ＡＣ（Air Conditioner）制御装置３１やＡＴ（Automatic Transmission）コントローラ３２が接続されている。これにより、内燃機関の制御装置１０やエンジンＥＣＵ３０の処理部３０ｐは、ＡＣ制御装置３１やＡＴコントローラからの制御信号を取得して制御に利用したり、内燃機関の制御装置１０等の制御をＡＣ制御装置３１等の運転制御ルーチンに割り込ませたりすることができる。
【００４９】
また、入出力ポート（Ｉ／Ｏ）１９には、アクセル開度センサ４６、回転数センサ４４、ブレーキセンサ４３その他の、内燃機関１００等の運転状態に関する情報を取得する各種センサ類が接続されている。これにより、エンジンＥＣＵ３０や内燃機関の制御装置１０は、内燃機関１００等の運転制御に必要な情報を取得することができる。また、入出力ポート（Ｉ／Ｏ）１９には、オルタネータプーリ６０ｐやコンプレッサプーリ６１ｐに内蔵された電磁クラッチ６０ｃ、６１ｃその他の制御対象が接続されており、内燃機関の制御装置１０の過給圧上昇部１２やエンジンＥＣＵ３０の処理部３０ｐからの制御信号によりこれらの動作を制御できるように構成されている。
【００５０】
記憶部３０ｍには、実施例１に係る内燃機関の制御方法の処理手順を含むコンピュータプログラムや、内燃機関１００の運転制御に用いる燃料噴射量のデータマップ等が格納されている。ここで、記憶部３０ｍは、ＲＡＭ（Random Access Memory）のような揮発性のメモリ、フラッシュメモリ等の不揮発性のメモリ、あるいはこれらの組み合わせにより構成することができる。また、内燃機関の制御装置１０やエンジンＥＣＵ３０の処理部３０ｐは、メモリ及びＣＰＵにより構成することができる。
【００５１】
上記コンピュータプログラムは、加速意思検出部１１や過給圧上昇部１２へすでに記録されているコンピュータプログラムとの組み合わせによって、この実施例に係る内燃機関の制御方法の処理手順を実現できるものであってもよい。また、この内燃機関の制御装置１０は、前記コンピュータプログラムの代わりに専用のハードウェアを用いて、加速意思検出部１１、過給圧上昇部１２の機能を実現するものであってもよい。次に、この内燃機関の制御装置１０を用いて、実施例１に係る内燃機関の制御方法を実現する手順を説明する。なお、この説明にあたっては、適宜図１〜６を参照されたい。また、制御の対象とする内燃機関は、ディーゼル式の内燃機関１００であるが、火花点火式の内燃機関１０１でも同様である。
【００５２】
図７は、実施例１に係る内燃機関の制御方法の手順を示すフローチャートである。図８は、実施例１に係る内燃機関の制御方法におけるタイミングチャートである。図９は、内燃機関の等過給圧と等燃料消費率と等出力とを、燃料噴射量（負荷）と機関回転数との関係において表した説明図である。実施例１に係る内燃機関の制御方法を実行するにあたり、実施例１に係る内燃機関の制御装置１０が備える加速意思検出部１１は、車両が加速する前に、運転者の加速意思を検知したか否かを判定する（ステップＳ１０１）。
【００５３】
加速意思は、例えば、図８に示すように、運転者が車両の制動装置であるブレーキを解除、すなわち制動を解除（ＯＦＦ；ｔ＝ｔ1）したときに、加速意思があるものと判断できる。このとき、より確実に加速意思を検出するために、フットブレーキ及びサイドブレーキの両方が解除されたときに、加速意思があるものと判定することが好ましい。加速意思の検出にブレーキの解除を用いれば、簡易かつ確実に加速意思を検出できるので好ましい。ブレーキの解除は、加速意思検出部１１が、図２、図３に示すブレーキセンサ４３から、ブレーキ解除信号を検出することにより検知できる。また、他の判定例として、例えば、図６に示すＡＴコントローラ３２からダウンシフトの情報を受け取ったときには、運転者の加速意思があると判断することもできる。
【００５４】
図１０、図１１は、運転者の加速意思を検出する手段の他の例を示す説明図である。図１０は、車両２００がカーブを通過している間（図１０中Ａ、Ｂ点）は加速意思がないものと判定し、車両２００がカーブの出口（図１０中Ｃ点）に到達したら、加速の意思が検知されたと判定する。車両２００とカーブとの位置関係は、例えばカーナビゲーションシステムからの情報により取得する。そして、車両２００の現時点における位置と先行道路情報とから、車両２００がカーブの出口に到達した時点で、運転者の加速意思が検知されたと判定する。
【００５５】
図１１に示す例は、運転者が先行車両２００ｌを追い越そうとしたときに、加速意思を検知したと判定する例を示している。この例では、車両２００に搭載されている前方監視センサ２０２と、カーナビゲーションシステムの情報とを利用する。例えば、カーナビゲーションシステムからの情報から、車両２００が追い越し可能道路を走行中であって、かつ先行車両２００ｌが存在する場合、右ウインカー２０１ｒが指示されたら運転者は先行車両２００ｌを追い越そうとしていると判定する。このとき、円滑に追い越しを完了させるため、運転者に加速意思があると判断する。
【００５６】
また、先行車両２００ｌが存在しない場合であっても、カーナビゲーションシステムから、例えば、車両２００が自動車専用道路への合流しようとしている情報を検知したら、車両２００の運転者には加速意思があると判定することもできる。さらに、カーナビゲーションシステムから、例えば、車両２００の先行道路に登坂路が存在する場合にも、車両２００の運転者には加速意思があると判定することもできる。このように、運転者の加速意思は、車両のハードウェアから検出される各種信号に基づいて判断してもよいし、カーナビゲーションシステム等からの自車の走行状況に基づいて判断してもよい。
【００５７】
加速意思検出部１１が運転者の加速意思を検知しなかった場合、（ステップＳ１０１；Ｎｏ）、加速意思検出部１１は再び運転者の加速意思を検出するまで監視を続ける。加速意思検出部１１が運転者の加速意思を検知した場合、（ステップＳ１０１；Ｙｅｓ）、過給圧上昇部１２は、内燃機関１００により補機を駆動する（ステップＳ１０２）。例えば、補機として図５−１に示すオルタネータ６０を駆動する場合、オルタネータプーリ６０ｐとオルタネータ駆動シャフト６０ｓとの間の電磁クラッチ６０ｃを接続する。あるいは、補機として図５−２に示すコンプレッサ６１を駆動する場合、コンプレッサプーリ６１ｐとコンプレッサ駆動シャフト６１ｓとの間の電磁クラッチ６１ｃを接続する。これにより、内燃機関１００の負荷を増加させる。このとき、内燃機関１００の機関回転数は、補機との接続前とほぼ一定に維持する。これは、内燃機関１００の機関回転数と要求トルクとから、エンジンＥＣＵ３０により必要な燃料噴射量を求めることで実現できる。また、火花点火式の内燃機関１０１であれば、図４−２に示すＩＳＣバルブ２７を利用したり、図４−１に示す電子スロットル弁２５を利用したりすることにより実現できる。
【００５８】
図１２は、実施例１に係る内燃機関の制御方法における燃料噴射量の制御例を示す説明図である。内燃機関１００によりオルタネータ６０やコンプレッサ６１その他の補機を駆動する際には、内燃機関１００と補機とを接続する。両者を接続する瞬間には、急激トルク変動が発生するため、内燃機関１００の回転数が急激に低下して、運転者に違和感を与えるおそれがある。これを抑制するため、運転者の加速意思を検知して内燃機関１００と補機とを接続するタイミング（ｔ＝ｔ1）では、補機駆動に必要な内燃機関１００の燃料噴射量ｑ2よりも大きい燃料噴射量ｑ3で燃料を噴射する。これにより、内燃機関１００と補機とを接続する際の急激なトルク変動を抑制する。そして、内燃機関１００と補機とが接続されたら、内燃機関１００の燃料噴射量を、徐々に補機駆動に必要な内燃機関１００の燃料噴射量ｑ2とする。
【００５９】
ここで、負荷が一定の場合には、機関回転数が大きいほど燃料消費率は悪化する。このため、ターボ５０の過給圧を上昇させるために内燃機関１００を図９のＡ点における条件で運転すると、負荷がほぼ一定で機関回転数が上昇することになる。その結果、内燃機関１００の機関回転数が上昇する結果、燃料消費率は悪化してしまう。
【００６０】
一方、実施例１に係る内燃機関の制御では、内燃機関１００で補機を駆動して内燃機関１００の負荷を上昇させることにより、ターボ５０の過給圧を上昇させる。なお、内燃機関１００の負荷を上昇させる場合、内燃機関１００はディーゼル式の内燃機関なので、燃料噴射弁４からの燃料噴射量を増加させる。実施例１に係る内燃機関の制御では、運転者の加速意思を検知するまでは内燃機関１００が図９のＯ点における条件で運転されていた場合、上記制御により内燃機関１００は図９のＢ点における条件で運転される。すなわち、運転者の加速意思が検出されてから実際に加速を開始するまでの間は、内燃機関１００の機関回転数はほぼ一定で、負荷が大きくなる状態で運転される。
【００６１】
ここで、機関回転数が一定の場合には、負荷（ディーゼル機関においては燃料噴射量）が大きいほど燃料消費率は向上する。したがって、実施例１に係る内燃機関の運転制御によれば、燃料消費率の良好な条件下で内燃機関１００を運転できる。同時に、図８に示すように、加速のための過給圧を上昇させ、加速性能を向上させることができる。なお、図９に示すように、内燃機関１００の負荷上昇にともなって出力も増大するが、その出力増大分（線分ＯＢ）は、内燃機関１００によって駆動される補機（例えばオルタネータ６０やコンプレッサ６１）により回収できるので、燃料消費の悪化を抑制することができる。特に、発電機であるオルタネータにより前記出力増大分を回収する場合、使いやすい電気エネルギーとして回収できるので、回収した内燃機関の出力増加分を使いやすい形で利用することができる。
【００６２】
図８に示す過給圧及び車速の時間変化は、実線が実施例１に係るものであり、点線が実施例１の制御を適用しないものである。図８に示すように、実施例１に係る内燃機関の運転制御によれば、運転者の加速意思を検知したら、速やかにターボ５０の過給圧が上昇することがわかる。そして、実際に加速を開始してからは、実施例１に係る内燃機関の運転制御は、当該制御を適用しない場合と比較して、加速性能が向上することがわかる。
【００６３】
加速意思検出部１１は、実際に加速が開始されるか否かを判定する（ステップＳ１０３）。実際に加速が開始されるか否かは、アクセルがＯＮにされた時点（ｔ＝ｔ2）で加速開始と判断することができる。これは、例えば、アクセル開度センサ４６からのアクセル開度信号を加速意思検出部１１が取得し、当該信号値が所定の閾値を越えたらアクセルがＯＮにされたと判断する。
【００６４】
加速を開始しない場合（ステップＳ１０３；Ｎｏ）、過給圧上昇部１２は、実際に加速が開始されるまで（ｔ＝ｔ2）、内燃機関１００による補機の駆動を継続する（ステップＳ１０４）。加速を開始する場合（ステップＳ１０３；Ｙｅｓ）、過給圧上昇部１２は、図８に示すように、内燃機関１００による補機の駆動を停止する（ステップＳ１０５）。その後、車両は加速を開始する（ステップＳ１０６）。このように、車両の加速開始を受けて、前記補機の駆動を停止すれば、燃料消費を抑えつつ、滑らかに加速へ移行できる。
【００６５】
図１３は、内燃機関による補機の駆動を停止する際の一例を示す説明図である。図８に示すように、アクセルがＯＮにされた時点（ｔ＝ｔ2）で内燃機関１００による補機の駆動を停止してもよいが、図１３に示すように、アクセルがＯＮにされた時点からΔｔ21（＝ｔ21−ｔ2）経過してから、内燃機関１００による補機の駆動を停止してもよい。このようにすることで、アクセルをＯＮしたときに、内燃機関１００による補機の駆動を停止することによる過給圧が低下するおそれを低減できるので、速やかに加速に移行できる。
【００６６】
実施例１に係る内燃機関の制御は、特に、高過給かつ小排ガス量のディーゼル機関には好ましい。このような内燃機関は、風量の大きいタービンを用いるため、過給圧が上昇するまでに時間を要するからである。実施例１に係る内燃機関の制御によれば、燃料消費の悪化を抑制して、加速準備のために過給圧を上昇させることができる。また、実施例１に係る内燃機関の制御は、停止から加速する場合、走行中に加速する場合、いずれに対しても適用できる。
【００６７】
次に、実施例１に適用できる補機の他の例を説明する。図１４、図１５、図１６は、実施例１に適用できる補機の他の例を示す説明図である。図１４に示す補機は、コンプレッサ６２と圧力容器６２Ｂとの組み合わせにより構成される。この補機は、コンプレッサ６２により気体を圧縮して圧力容器６２Ｂに蓄えるものである。コンプレッサ６２は、内燃機関１００のクランク軸６に取り付けられたクランク軸プーリ６ｐと、コンプレッサプーリ６２ｐとに掛けられたベルト６ｂを介して内燃機関１００により駆動される。
【００６８】
クランク軸プーリ６ｐとクランク軸６との間には、補機断続手段である電磁クラッチ６ｃが設けられている。運転者の加速意思を検出した際には、エンジンＥＣＵ３０に内蔵されている内燃機関の制御装置１０がこの電磁クラッチ６ｃを接続することにより、コンプレッサ６２を駆動する。これにより、圧力容器６２Ｂ内へ気体（例えば空気）を送り込み、高圧の気体として圧力容器６２Ｂ内へ蓄える。そして、圧力容器６２Ｂ内の高圧気体の持つエネルギーを、例えば内燃機関１００の駆動力アシストとして使用することができる。このようにして、補機を駆動する際における内燃機関１００の出力増大分を回収して、燃料消費の悪化を抑制することができる。
【００６９】
図１５は、過給気に電動アシストターボ５０ｅを用いて、電動アシストターボ５０ｅのモータ５４を補機として用いる例を示す。電動アシストターボ５０ｅは、タービン５３と、圧縮機５１と、モータ５４と、軸５２とで構成される。軸５２は、タービン５３及び圧縮機５１の軸も兼ねており、タービン５３と圧縮機５１とがモータ軸により連結される。モータ５４は誘導電動機であり、電源によって駆動されるとともに、タービン５３に内燃機関の排ガスＥｘを供給すれば、発電機としても機能する。
【００７０】
運転者の加速意思を検出した際には、エンジンＥＣＵ３０に内蔵されている内燃機関の制御装置１０はモータ５４を発電機として機能させる。すなわち、電動アシストターボ５０ｅを構成するモータ５４を補機として、これを内燃機関１００により駆動する。モータ５４を発電機として機能させることにより得られた電力は、レギュレータ５５で直流に変換され、バッテリー５６へ充電される。これにより、補機を駆動する際における内燃機関１００の出力増大分を回収して、燃料消費の悪化を抑制することができる。
【００７１】
図１６は、補機としてフライホイール６３を用い、内燃機関１００の出力増大分をフライホイール６３へ慣性力として蓄える例を示す。フライホイール６３は、内燃機関１００のクランク軸６に取り付けられたクランク軸プーリ６ｐと、フライホイールプーリ６２ｐとに掛けられたベルト６ｂを介して内燃機関１００により駆動される。
【００７２】
クランク軸プーリ６ｐとクランク軸６との間には、補機断続手段である電磁クラッチ６ｃが設けられている。運転者の加速意思を検出した際には、エンジンＥＣＵ３０に内蔵されている内燃機関の制御装置１０がこの電磁クラッチ６２ｃを接続することにより、フライホイール６３を駆動する。そして、実際に加速に移行したら、前記電磁クラッチを解除する。これにより、補機を駆動する際における内燃機関１００の出力増大分を、フライホイール６３へ慣性力として蓄えることができる。フライホイール６３へ蓄えた前記出力増大分は、例えば、内燃機関１００の駆動力アシストとして使用することができる。このようにして、補機を駆動する際における内燃機関１００の出力増大分を回収して、燃料消費の悪化を抑制することができる。
【００７３】
以上、実施例１によれば、車両の加速前に運転者の加速意思を検出した場合には、車両に搭載される補機を内燃機関によって駆動させて内燃機関の負荷を増加させ、過給圧を上昇させる。これにより、内燃機関は低回転、高負荷の運転条件で運転されるので、燃料消費率が良好な条件下で運転でき、燃料消費の悪化を抑制できる。また、負荷増加による内燃機関の出力増加分は補機により回収できるので、燃料消費の悪化を抑制できる。その結果、燃料消費の悪化を抑制しつつ、速やかに過給圧を上昇させて、加速性能を向上させることができる。なお、実施例１で開示した構成は、以下の実施例でも適宜適用できる。また、実施例１に開示した構成と同一の構成を備えるものは、実施例１と同様の作用、効果を奏する。
【実施例２】
【００７４】
実施例２は、実施例１とほぼ同様の構成であるが、過給手段に機械式の過給機（いわゆるスーパーチャージャー）を用い、これを過給手段として用いるとともに、過給圧を増加させる際に、内燃機関の出力増加分を回収する補機としても使用する点が異なる。他の構成は実施例１と同様なのでその説明を省略するとともに、同一の構成要素には同一の符号を付す。なお、実施例２に係る内燃機関の運転制御は、実施例１に係る内燃機関の制御装置により実現できる。図１７は、実施例２に係る内燃機関の全体構成を示す説明図である。図１８、図１９−１、図１９−２は、実施例２に係る過給手段を駆動する動力伝達系の説明図である。
【００７５】
この内燃機関は、機械式の過給機（以下スーパーチャージャー：ＳＣという）５８を備える。ＳＣ５８は、コンプレッサ５８ｃとＳＣ可変速プーリ５８ｐｖとで構成される。内燃機関１０２のクランク軸６には、クランク軸可変速プーリ６ｐｖが取り付けられている。そして、ＳＣ５８のコンプレッサ５８ｃは、前記クランク軸可変速プーリ６ｐｖと、ＳＣ可変速プーリ５８ｐｖとに掛けられたＶベルト６ｂｖを介して内燃機関１０２により駆動される。
【００７６】
図１８に示すように、クランク軸可変速プーリ６ｐｖは、円錐台形状の第１クランクプーリ６ｐｖ1の小径側と、同じく円錐台形状の第２クランクプーリ６ｐｖ2の小径側とを向かい合わせて構成される。そして、第１及び第２クランクプーリ６ｐｖ1、６ｐｖ2のプーリ間距離ｌ1を変化させることができるように構成される。同様に、ＳＣ可変速プーリ５８ｐｖは、円錐台形状の第１ＳＣプーリ５８ｐｖ1の小径側と、第２ＳＣプーリ５８ｐｖ2の小径側とを向かい合わせて構成される。そして、第１及び第２ＳＣプーリ５８ｐｖ1、５８ｐｖ2のプーリ間距離ｌ2を変化させることができるように構成される。なお、両プーリ間距離ｌ1、ｌ2は、エンジンＥＣＵ３０内に備えられる内燃機関の制御装置１０（図６）により制御される。
【００７７】
このように構成されたクランク軸可変速プーリ６ｐｖと、ＳＣ可変速プーリ５８ｐｖとに、Ｖベルト６ｂｖが掛けられている。図１９−１、図１９−２は、プーリ間距離を変更した場合の回転数比を示す説明図である。内燃機関１０２の運転中にＳＣ５８を駆動しているとき、プーリ間距離ｌ1及びｌ2を変化させることにより、クランク軸可変速プーリ６ｐｖにおけるＶベルト６ｂｖの回転半径と、ＳＣ可変速プーリ５８ｐｖにおけるＶベルト６ｂｖの回転半径とをそれぞれ変更することができる。これにより、クランク軸可変速プーリ６ｐｖと、ＳＣ可変速プーリ５８ｐｖとの回転数比を連続的に変更できる。
【００７８】
例えば、図１９−１に示す例では、クランク軸可変速プーリ６ｐｖにおけるＶベルト６ｂｖの回転半径ｒ1と、ＳＣ可変速プーリ５８ｐｖにおけるＶベルト６ｂｖの回転半径ｒ2とは、ほぼ同じ大きさである。このときの回転数比は、ｒ1／ｒ2（≒１）である。内燃機関１０２の機関回転数を変更することなしに、ＳＣ５８の駆動回転数を大きくするためには、クランク軸可変速プーリ６ｐｖにおけるＶベルト６ｂｖの回転半径を、ＳＣ可変速プーリ５８ｐｖにおけるＶベルト６ｂｖの回転半径よりも大きくすればよい。この場合、内燃機関の制御装置１０により、第１及び第２クランクプーリ６ｐｖ1、６ｐｖ2のプーリ間距離ｌ1をより小さく、第１及び第２ＳＣプーリ５８ｐｖ1、５８ｐｖ2のプーリ間距離ｌ2をより大きくする。これにより、図１９−２に示すように、クランク軸可変速プーリ６ｐｖにおけるＶベルト６ｂｖの回転半径ｒ12は、ＳＣ可変速プーリ５８ｐｖにおけるＶベルト６ｂｖの回転半径ｒ22よりも大きくなる。このときの回転数比は、ｒ12／ｒ22（＞１）である。
【００７９】
運転者の加速意思を検出した際には、エンジンＥＣＵ３０に内蔵されている内燃機関の制御装置１０は、クランク軸可変速プーリ６ｐｖにおけるＶベルト６ｂｖの回転半径ｒ12は、ＳＣ可変速プーリ５８ｐｖにおけるＶベルト６ｂｖの回転半径ｒ22よりも大きくなるように制御する。これにより、ＳＣ５８は、加速意思を検出する前よりも大きい回転数で駆動されるので、過給圧を増加させることができる。すなわち、ＳＣ５８は、内燃機関１０２から、より多くの駆動力を与えられることになり、内燃機関１０２の負荷はそれだけ増加する。このとき、ＳＣ５８を駆動する内燃機関１０２の機関回転数は、加速意思を検出する前と変化はないが、内燃機関１０２の負荷は、加速意思検出前よりも増加している。ここで、機関回転数が一定の場合には、負荷が大きいほど燃料消費率は向上する。したがって、実施例２によれば、過給圧を上昇させるため、機関回転数を増加させる場合と比較して、燃料消費率の良好な条件下で内燃機関１０２を運転できる。これにより、運転者の加速意思を検出した場合には、加速のための過給圧を上昇させ、実際に加速を開始し他場合における加速性能を向上させることができるとともに、燃料消費の悪化を抑制することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
以上のように、本発明に係る内燃機関及び内燃機関の制御装置、並びに内燃機関の制御方法は、過給機を備える内燃機関に有用であり、特に、燃料消費の悪化を抑制しつつ、ドライバビリティを向上させることに適している。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】実施例１に係る内燃機関及びこの内燃機関が搭載される車両の補機例を示す説明図である。
【図２】実施例１に係る内燃機関が備える一つの気筒に関する断面図である。
【図３】火花点火式の直噴内燃機関の一例を示す説明図である。
【図４−１】火花点火式内燃機関における吸気量の制御手段の説明図である。
【図４−２】火花点火式内燃機関における吸気量の制御手段の説明図である。
【図５−１】オルタネータの駆動部分を示す拡大図である。
【図５−２】コンプレッサの駆動部分を示す拡大図である。
【図６】実施例１に係る内燃機関の制御装置の構成を示す説明図である。
【図７】実施例１に係る内燃機関の制御方法の手順を示すフローチャートである。
【図８】実施例１に係る内燃機関の制御方法におけるタイミングチャートである。
【図９】内燃機関の等過給圧と等燃料消費率と等出力とを、燃料噴射量（負荷）と機関回転数との関係において表した説明図である。
【図１０】運転者の加速意思を検出する手段の他の例を示す説明図である。
【図１１】運転者の加速意思を検出する手段の他の例を示す説明図である。
【図１２】実施例１に係る内燃機関の制御方法における燃料噴射量の制御例を示す説明図である。
【図１３】内燃機関による補機の駆動を停止する際の一例を示す説明図である。
【図１４】実施例１に適用できる補機の他の例を示す説明図である。
【図１５】実施例１に適用できる補機の他の例を示す説明図である。
【図１６】実施例１に適用できる補機の他の例を示す説明図である。
【図１７】実施例２に係る内燃機関の全体構成を示す説明図である。
【図１８】実施例２に係る過給手段を駆動する動力伝達系の説明図である。
【図１９−１】実施例２に係る過給手段を駆動する動力伝達系の説明図である。
【図１９−２】実施例２に係る過給手段を駆動する動力伝達系の説明図である。
【符号の説明】
【００８２】
１ｂ  燃焼室
１ｓ  気筒
４  燃料噴射弁
４Ｄ  コモンレール
４ｄｉ  直噴噴射弁
４ｐｉ  ポート噴射弁
５  ピストン
６  クランク軸
１０  内燃機関の制御装置
１１  加速意思検出部
１２  過給圧上昇部
３０  エンジンＥＣＵ
５０  ターボ（ターボチャージャー）
５１  圧縮機
５３  タービン
６０  オルタネータ（交流発電機）
６０ｃ、６１ｃ、６２ｃ  電磁クラッチ
６１  コンプレッサ
１００、１０１、１０２  内燃機関
【図１】
2005299513.tif 000003
【図２】
2005299513.tif 000004
【図３】
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【図４−１】
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【図４−２】
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【図５−１】
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【図５−２】
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【図６】
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【図７】
2005299513.tif 000011
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2005299513.tif 000020
【図１７】
2005299513.tif 000021
【図１８】
2005299513.tif 000022
【図１９−１】
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【図１９−２】
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